杆系结构的静力学分析-—简支梁.doc

杆系结构的静力学分析—简支梁
1 问题描述及解析解(Description of the problem and analytical solution)
一工字简支梁,分析其在集中力P作用下自由端的变形。已知梁的材料为10号热轧工字钢,其横截面面积A=10 cm2,截面高度H=100 mm,惯性矩Ixx=200 cm4。梁的长度L=1 m,集中力P=10000 N。钢的弹性模量E=2×1011 N/m2,泊松比μ=。
根据材料力学的知识,该梁自由端的挠度为
m
2 分析步骤(Analysis procedure)
过滤界面(Filtering Interface)
图 1 过滤界面对话框
图 2 单元类型对话框
拾取菜单Main Menu→Preferences。弹出的图1所示的对话框,选中“Structural”项,单击“Ok”按钮。
创建单元类型(Define the element types )
拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete。弹出的图2所示的对话框,单击“Add”按钮;弹出的图3所示的对话框,在左侧列表中选“Structural Beam”,在右侧列表中选“2D elastic 3”, 单击“Ok”按钮;返回到图2所示的对话框,单击图2所示的对话框的“Close”按钮。
图 3 单元类型库对话框
定义实常数(Define the real constants)
拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete。在弹出的“Real Constants”对话框中单击“Add”按钮,再单击随后弹出的对话框的“Ok”按钮,弹出图4所示的对话框,在“AREA”、“IZZ”、“HEIGHT”文本框中分别输入10e-4、200e-8、,单击“Ok”按钮。关闭“Real Constants”对话框。
图4 设置实常数对话框

定义材料特性(Define material properties)
拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models。弹出图5所示的对话框,在右侧列表中依次双击“Structural”、“Linear”、“Elastic”、“Isotropic”,弹出的图6所示的对话框,在“EX”文本框中输入2e11(弹性模量),在“PRXY”(泊松比),单击“Ok”按钮,然后关闭图5所示的对话框。
创建关键点(Create keypoints)
拾取菜单Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS。弹出图7所示的对话框,在“NPT”文本框中输入1,在“X,Y,Z”文本框中分别输入0,0,0,单击“Apply”按钮;在“NPT”文本框中输入2,在“X,Y,Z”文本框中分别输入1,0,0,单击“Apply”按钮。在“NPT”文本框中输入3,在“X,Y,Z”文本框中分别输入2,0,0,单击“Ok”按钮。
显示关键点号(Show the nu